JPH0642990B2 - Plasma arc heating or surface treatment method by magnetic drive - Google Patents
Plasma arc heating or surface treatment method by magnetic driveInfo
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- JPH0642990B2 JPH0642990B2 JP2108840A JP10884090A JPH0642990B2 JP H0642990 B2 JPH0642990 B2 JP H0642990B2 JP 2108840 A JP2108840 A JP 2108840A JP 10884090 A JP10884090 A JP 10884090A JP H0642990 B2 JPH0642990 B2 JP H0642990B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば金属板の熱処理や表面改質を効率よく
行うためのプラズマアーク処理の方法に関するものであ
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma arc treatment method for efficiently performing heat treatment or surface modification of a metal plate, for example.
プラズマアークあるいはアークは(以下単にアークと呼
ぶ)、アーク電流が作る磁場とアーク電流自身との電磁
気的相互作用によるピンチ力のため、あるいはガス流に
よる周囲冷却効果での熱的ピンチと呼ばれる作用のた
め、アークが収縮し、エネルギー密度が高い状態にあ
る。このピンチされた高エネルギー密度状態は、狭い領
域を高速で加熱したり、溶解したりする目的に適してお
り、従来より、溶接や切断に広く利用されている。また
高温プラズマ状態は化学的にガスが活性になっているこ
ともよく知られており、狭い領域の表面の反応処理にも
用いられてきた。Plasma arcs or arcs (hereinafter simply referred to as arcs) are due to the pinch force due to the electromagnetic interaction between the magnetic field created by the arc current and the arc current itself, or due to the action called thermal pinch due to the ambient cooling effect due to the gas flow. Therefore, the arc contracts and the energy density is high. This pinched high energy density state is suitable for the purpose of heating or melting a narrow region at high speed, and has been widely used for welding and cutting conventionally. It is also well known that the gas is chemically activated in the high temperature plasma state, and it has been used for the reaction treatment of the surface of a narrow area.
しかしながら、場合によっては、広い幅にわたり、加熱
や溶解あるいは表面処理をせねばならないことがある。
絞られたアークはこのような目的には適さず、アーク形
状を磁界で制御して広幅化する方法が考えられている。
アーク形状の制御方法として二つの方法がある。第一
は、例えばカスプ型のような定常磁界を印加し、アーク
を磁力線にそって広がるようにしてやる方法である。こ
の方法は強力な磁界を必要とするため、現実にはあまり
採用されてはいない。第二の方法は、アークに交番磁界
を直交するよう印加してアークに作用する電磁力で、ア
ークを往復運動するよう揺動させて、実効的に広幅化し
たのと同じようにしてやる方法である。このような揺動
アークを発生させるための方法は、特公昭58-047273号
公報に記載されている。第二のこの方法に於いては、交
番磁界を発生するために、励磁コイルに流す電流とし
て、もっぱら商用周波数である50Hzないしは60Hzの正弦
波が利用されてきた。加熱雰囲気としては一気圧中で実
施されてきた。However, in some cases, heating, melting, or surface treatment may have to be performed over a wide range.
The narrowed arc is not suitable for such a purpose, and a method of controlling the arc shape with a magnetic field to widen the width has been considered.
There are two methods for controlling the arc shape. The first is a method of applying a steady magnetic field such as a cusp type so that the arc spreads along the lines of magnetic force. Since this method requires a strong magnetic field, it is not widely adopted in reality. The second method is to apply an alternating magnetic field to the arc orthogonally, and use electromagnetic force that acts on the arc to oscillate the arc so that it reciprocates. is there. A method for generating such an oscillating arc is described in Japanese Patent Publication No. 58-047273. In the second method, a sine wave having a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz has been exclusively used as a current flowing in the exciting coil in order to generate an alternating magnetic field. The heating atmosphere has been implemented at 1 atm.
従来の商用周波数で時間的に正弦波変化をする励磁電流
を用いるアーク揺動方法においては、被処理材料がアー
ク揺動運動の一周期の時間内に、アークの太さ以上の距
離を移動しないならば、揺動振幅内にある材料表面の全
領域を隈なく加熱することができる。しかしながら、ア
ークの太さ以上の距離を被処理材料がアーク揺動運動の
一周期の時間内に移動するならば、被処理材料表面上に
アーク点は正弦波状の軌跡を残し、この軌跡上のみが主
に加熱され、アークの揺動振幅全幅を隙間なく加熱する
ことにはならず、加熱が不均一になるという問題があ
る。さらに、揺動アークにより広幅に加熱するにして
も、幅方向の入熱分布の制御が重要になる場合がある
が、正弦波変化の励磁電流では、処理材料の温度分布制
御が十分でないというもう一つの問題がある。被加熱材
料を電極としてこの材料表面上を電磁力の作用でアーク
点を揺動させる場合、これを常圧中で行うと、アーク点
の動きが必ずしもなめらかには行かず、短時間ではある
が、アーク点が被加熱材料表面上の或る一点に固定され
ることがある。この様な不連続なアーク点の揺動挙動は
材料表面上に小さな溶融痕を残すことになり、表面欠陥
に結び付いていた。これが従来法の第三の問題点であ
る。In the conventional arc oscillating method that uses an exciting current that changes sinusoidally with time at a commercial frequency, the material to be processed does not move a distance greater than the thickness of the arc within one cycle of the arc oscillating motion. Then, the entire area of the material surface within the oscillation amplitude can be heated thoroughly. However, if the material to be processed moves within a period of one cycle of the arc oscillating motion over a distance equal to or greater than the thickness of the arc, the arc point leaves a sinusoidal locus on the surface of the material to be processed, and only on this locus. However, there is a problem that heating is not uniform because the entire width of the oscillation amplitude of the arc is not heated without a gap. Further, even if the oscillating arc is used to broadly heat, it may be important to control the heat input distribution in the width direction. There is one problem. When the material to be heated is used as an electrode and the arc point is oscillated on the surface of this material by the action of electromagnetic force, if this is carried out under normal pressure, the movement of the arc point does not always go smoothly, but for a short time. The arc point may be fixed at a certain point on the surface of the material to be heated. Such discontinuous swinging behavior of the arc point leaves a small melting mark on the surface of the material, leading to surface defects. This is the third problem of the conventional method.
上記のような重大な問題点があるため、磁気駆動による
揺動アークは、エネルギー密度の高く、広幅にできる特
徴ある熱源であるにもかかわらず、広く一般に利用され
るところとはなっていない。本発明は、上記問題点を解
決するためのものである。Because of the above-mentioned serious problems, the magnetically driven oscillating arc has not been widely used, although it is a characteristic heat source having a high energy density and a wide width. The present invention is to solve the above problems.
本発明は、磁気駆動により揺動するプラズマアークを用
いて加熱あるいは表面処理を行う方法において、揺動周
波数の制御、揺動波形の制御または加熱雰囲気の圧力を
制御することの、単独あるいは何れか二つまたはすべて
組み合わせて行うことを特徴とするプラズマアーク加熱
あるいは表面処理方法に関するものである。The present invention relates to a method of heating or surface-treating using a plasma arc that is oscillated by magnetic drive, in which the oscillation frequency is controlled, the oscillation waveform is controlled, or the pressure of a heating atmosphere is controlled, either alone or in any one of them. The present invention relates to a plasma arc heating or surface treatment method characterized by performing two or all of them in combination.
揺動周波数および揺動波形の変化は励磁コイルに接続さ
れる電流の周波数および電流波形を変えることにより行
う。加熱あるいは表面処理雰囲気の圧力は排気装置を備
えた容器内で行うことにより制御する。The swing frequency and swing waveform are changed by changing the frequency and current waveform of the current connected to the exciting coil. The pressure of the heating or surface treatment atmosphere is controlled by being performed in a container equipped with an exhaust device.
本発明は、加熱、溶解あるいは反応をともなう表面処理
方法に関するものであるが、特に説明の必要なところ以
外は、主に加熱処理を例にとり、以下説明する。したが
って加熱のみ述べてあってもその意味するところは、溶
解あるいは反応を伴う表面処理をも含んでいる。The present invention relates to a surface treatment method involving heating, dissolution, or reaction, but the heat treatment will be mainly described below as an example, except where it is particularly necessary to explain. Therefore, even if only heating is mentioned, its meaning includes surface treatment involving dissolution or reaction.
本発明において、揺動周波数を制御するのはアークに対
し高速で相対移動する被処理材料が、隈なく加熱される
ために行うものである。プラズマアークの直径をDcmと
し、アークの揺動周波数をHzとし、加熱しようとする
被処理材料がアークの揺動面に垂直に相対速度Vcm/sec
で移動する場合、移動速度が大きく揺動周波数が小さい
と、アーク揺動幅全体を加熱できない。揺動幅全体にわ
たり隈なく加熱するためには、少なくとも、被処理材料
がアーク揺動面に垂直な方向にDcm動いたときにアーク
が一周期振動運動を終えていなければならない。隈なく
加熱されるため、揺動周期が満足せねばならない条件
は、アーク太さと被処理材料の相対移動速度により決ま
り、次式で与えらえる。In the present invention, the oscillation frequency is controlled in order that the material to be processed which moves relatively at high speed with respect to the arc is heated thoroughly. The diameter of the plasma arc is Dcm, the oscillation frequency of the arc is Hz, and the material to be heated has a relative velocity Vcm / sec perpendicular to the oscillation surface of the arc.
In the case of moving at, if the moving speed is high and the swing frequency is small, the entire arc swing width cannot be heated. In order to heat the entire swing width uniformly, at least the arc must end the one-cycle oscillatory motion when the material to be processed moves D cm in the direction perpendicular to the arc swing surface. The condition that the oscillation period must be satisfied because it is heated thoroughly is determined by the arc thickness and the relative moving speed of the material to be treated, and is given by the following equation.
>V/D (1) 通常、プラズマアークの直径Dは、1cm程度であるの
で、相対速度Vが通常実用的な100cm/secより大きな速
度の場合には、従来のように商用の周波数でアークを揺
動させたのでは、未加熱の部分が生じてしまう。処理速
度が大きい場合は、速度に応じて、(1)式を満足させ
るように商用周波数より高い高周波好ましくは100Hz以
上の周波数を採用することにより、揺動幅全体にわたり
隙間なく加熱処理ができる。> V / D (1) Usually, the diameter D of the plasma arc is about 1 cm. Therefore, when the relative speed V is higher than 100 cm / sec which is usually practical, the arc is at a commercial frequency as in the past. If the rocking is performed, an unheated portion will be generated. When the processing speed is high, by adopting a high frequency higher than the commercial frequency, preferably a frequency of 100 Hz or more so as to satisfy the expression (1), the heat treatment can be performed over the entire swing width without any gap.
また、本発明において、揺動波形を制御するのは被処理
材料への揺動幅方向の入熱分布を制御するために行うも
のである。被処理材料を加熱あるいは溶解する場合、加
熱の均一性やあるいは目的にあった温度分布が問題とさ
れることが多い。この目的の達成は、揺動周波数および
振幅の制御だけではできない。処理材料の表面の温度分
布は、入熱分布により決定され、入熱量はアークのエネ
ルギー密度とアークの滞在時間の積で決まる。したがっ
て幅方向の入熱分布を制御するためには、アーク電流を
時間的に適当に制御するか、あるいは、アークの揺動速
度を幅方向の位置により変えてやればよい。Further, in the present invention, the rocking waveform is controlled to control the heat input distribution to the material to be processed in the rocking width direction. When heating or melting the material to be treated, the uniformity of heating or the temperature distribution suitable for the purpose is often a problem. Achieving this purpose cannot be achieved only by controlling the oscillation frequency and amplitude. The temperature distribution on the surface of the treatment material is determined by the heat input distribution, and the heat input is determined by the product of the energy density of the arc and the arc residence time. Therefore, in order to control the heat input distribution in the width direction, the arc current may be appropriately controlled in time, or the swing speed of the arc may be changed depending on the position in the width direction.
また、本発明はアークの揺動速度の制御をアークを揺動
させるための励磁電流の波形を変化させることによって
行う。例えば、入熱分布を一様にするためには、励磁電
流を従来の正弦波より三角波に近づけてやればよい。振
幅両端での熱損が多く、両端での入熱を大きくして、均
一な温度分布が得にくい場合は、正弦波の上下を切り取
り平らにしたような電流波形で励磁してやればよい。Further, according to the present invention, the swing speed of the arc is controlled by changing the waveform of the exciting current for swinging the arc. For example, in order to make the heat input distribution uniform, the exciting current may be made closer to a triangular wave than a conventional sine wave. If there is a large amount of heat loss at both ends of the amplitude and the heat input at both ends is large, and it is difficult to obtain a uniform temperature distribution, it is sufficient to excite the sine wave with a current waveform that is flattened by cutting the upper and lower sides.
本発明において雰囲気内の圧力を制御するのは、揺動ア
ークにより加熱処理をした場合、被処理材料表面の組成
変化あるいは表面疵等の発生を防ぐために行うのであ
る。加熱効率を高めるためには、被処理材料をアークの
一方の電極として用いることが多い。一気圧中でアーク
の揺動をさせると、変動磁界をかけていても、短時間な
がら、アーク点が一点に留まり、アーク点の移動が滑ら
かにいかないことがある。この現象が起こると、表面に
小さな局所的な溶融点が出来、表面疵の原因となる。こ
の表面疵の発生は、揺動アーク処理を減圧雰囲気でする
ことにより防止できることが実験の結果判明した。局所
的な溶融点の発生は雰囲気を減圧にするに従い減少す
る。実質的に溶融痕発生が無視できるようにするために
は、300Torr以下の圧力に処理雰囲気を保つことが望ま
しい。減圧雰囲気にすることにより、表面酸化が防止で
きること、雰囲気組成を制御して特殊反応、例えば、還
元反応とか、窒化反応とか、浸炭反応とかを同時に行な
わせることもできる。In the present invention, the pressure in the atmosphere is controlled in order to prevent the composition change of the surface of the material to be treated or the occurrence of surface defects when the heat treatment is performed by the swinging arc. In order to improve heating efficiency, the material to be treated is often used as one electrode of the arc. When the arc is oscillated in one atmospheric pressure, even if a fluctuating magnetic field is applied, the arc point may stay at one point for a short time, and the arc point may not move smoothly. When this phenomenon occurs, a small local melting point is formed on the surface, which causes surface defects. Experimental results have shown that the occurrence of this surface flaw can be prevented by performing the swing arc treatment in a reduced pressure atmosphere. The occurrence of local melting points decreases as the atmosphere is depressurized. It is desirable to maintain the processing atmosphere at a pressure of 300 Torr or less so that the generation of melting marks can be substantially ignored. By using a reduced pressure atmosphere, surface oxidation can be prevented, and a special reaction such as a reduction reaction, a nitriding reaction, or a carburizing reaction can be simultaneously performed by controlling the atmosphere composition.
本発明の実施例を、図面を参照して説明する。第1図
は、本発明法実施のために用いた実験装置概念図であ
る。プラズマアーク6および7はプラズマトーチ1と、
陽極でもある被加熱処理金属体2との間に発生させる。
プラズマトーチ1と被加熱処理金属体2は直流プラズマ
電源3に接続されている。プラズマアーク6および7に
作用する交番磁界を発生するための励磁コイル4がプラ
ズマアーク6および7を挟んで設置され、これに周波数
可変かつ波形形状が変化できる電流電源5が接続されて
いて、プラズマアーク6および7に直交する成分を持つ
磁界を発生できる。交番磁界が励磁され、アークに作用
すると、アークは変形する。磁界の方向により変形の仕
方が反対になるので、磁界強度の時間変化に応じて、ア
ークは6と7との間を揺動する。被加熱処理金属体2は
速度可変の駆動装置8により前後に移動することができ
る。プラズマトーチ1、励磁コイル4および被加熱処理
金属体2は、雰囲気制御用の容器9内に収められ、雰囲
気制御用容器9は真空排気装置10に、プラズマトーチ1
は各種ガスボンベ11にそれぞれ接続されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of an experimental apparatus used for carrying out the method of the present invention. The plasma arcs 6 and 7 are the plasma torch 1,
It is generated between the heat-treated metal body 2 which is also an anode.
The plasma torch 1 and the heat-treated metal body 2 are connected to a DC plasma power supply 3. An exciting coil 4 for generating an alternating magnetic field acting on the plasma arcs 6 and 7 is installed with the plasma arcs 6 and 7 sandwiched between them, and a current source 5 capable of varying the frequency and changing the waveform shape is connected to the plasma arcs 6 and 7. A magnetic field having a component orthogonal to the arcs 6 and 7 can be generated. When an alternating magnetic field is excited and acts on the arc, the arc deforms. The direction of the magnetic field causes the deformation to be reversed, so that the arc oscillates between 6 and 7 depending on the temporal change of the magnetic field strength. The heat-treated metal body 2 can be moved back and forth by a drive device 8 having a variable speed. The plasma torch 1, the exciting coil 4, and the heat-treated metal body 2 are housed in a container 9 for controlling the atmosphere, and the container 9 for controlling the atmosphere is provided in a vacuum exhaust device 10 and a plasma torch 1.
Are connected to various gas cylinders 11, respectively.
第1表は、プラズマアークの揺動周波数と被加熱処理金
属体の表面加熱面積割合との関係を示す実施例である。
被加熱処理金属体としてステンレス鋼板を用い、プラズ
マアークの揺動面に対して直角にステンレス鋼板を1m
/secの速度で移動させている。プラズマアークの揺動
周波数は、励磁電源から供給される電流周波数を変化さ
せ、従来から利用されている商用50Hzの場合と、200Hz
の高周波の場合とで比較した。周波数変化の効果は、加
熱処理後、鋼板表面を観測し、熱影響部と熱影響を受け
てない部分との面積割合でみている。50Hz揺動の場合は
約50%の熱影響を受けない領域が観測されるのに対し、
200Hz揺動の場合には、ほぼ100%熱影響部が現れる。こ
のことより、揺動幅全面にわたり隈なく表面加熱を行わ
せるためには、被加熱処理金属体の移動速度に応じた揺
動周波数を選択せねばならず、特に高速移動の場合は高
い周波数で揺動することが必要であることが確認され
た。 Table 1 is an example showing the relationship between the oscillation frequency of the plasma arc and the surface heating area ratio of the heat-treated metal body.
A stainless steel plate is used as the heat-treated metal body, and the stainless steel plate is 1 m at right angles to the oscillating surface of the plasma arc.
It is moving at a speed of / sec. The oscillation frequency of the plasma arc changes the frequency of the current supplied from the excitation power source, and it is 200 Hz in the case of commercial 50 Hz which has been used conventionally.
Compared with the case of high frequency. The effect of frequency change is observed by observing the surface of the steel sheet after the heat treatment and looking at the area ratio between the heat-affected zone and the non-heat-affected zone. In the case of 50 Hz oscillation, about 50% of the area not affected by heat is observed, while
In case of 200Hz oscillation, almost 100% heat affected zone appears. From this fact, in order to perform surface heating uniformly over the entire swing width, it is necessary to select a swing frequency according to the moving speed of the heat-treated metal body, especially at a high frequency when moving at high speed. It was confirmed that rocking was necessary.
第2図は、プラズマアーク揺動のための励磁電流の電流
波形を変化させた場合の効果について示したものであ
る。ステンレス鋼厚板を0.5m/minで移動させながら揺
動プラズマアーク照射加熱を行わせ表面を薄く溶融させ
ている。加熱溶融処理後、板を切断し組織を観察して照
射時の溶融状態を推定した。第2図(a)は商用周波数
で正弦波波形の励磁電流で揺動させた場合の表面再溶融
凝固形状、第2図(b)は、正弦波の上下をスライスし
た波形の励磁電流で揺動させた場合の表面再溶融凝固形
状を示す。このような励磁電流によるアーク揺動によ
り、アークは振動振幅両端位置での滞在時間が長くな
り、両端部への入熱量が増大し、その結果、端部の熱損
の大きさを補い、端部まで均一な溶け込み深さになる。
この結果より、励磁電流の波形を変えることにより、入
熱分布あるいは表面温度分布等が制御出来ることが確認
された。FIG. 2 shows the effect when the current waveform of the exciting current for plasma arc oscillation is changed. While moving the stainless steel plate at 0.5 m / min, rocking plasma arc irradiation heating is performed to melt the surface thinly. After the heating and melting treatment, the plate was cut and the structure was observed to estimate the melting state at the time of irradiation. FIG. 2 (a) shows the surface remelting and solidifying shape when it is oscillated with a sinusoidal waveform exciting current at a commercial frequency, and FIG. The surface remelting solidification shape when moved is shown. Due to the arc swing due to such an exciting current, the arc stays longer at both ends of the vibration amplitude, and the heat input to both ends increases, and as a result, the amount of heat loss at the ends is compensated for. It has a uniform penetration depth up to the part.
From this result, it was confirmed that the heat input distribution or the surface temperature distribution can be controlled by changing the waveform of the exciting current.
揺動周波数、揺動のための励磁電流を最適化したとして
も加熱を1気圧中で行うと、非加熱体表面に表面欠陥が
生じる。この欠陥は雰囲気圧力を低下させることによ
り、発生を防止できる。この実施例を以下に示す。非加
熱処理金属体としてステンレス鋼板を用いこれを揺動ア
ークの陽極とし、揺動アーク面に直角の方向に0.5m/s
ecの速度で移動させ、雰囲気圧力を変化して表面性状を
観察した。アルゴン1気圧中では加熱処理後のステンレ
ス鋼板表面には直径1mm程度の小さな溶融痕が散見され
た。一方200Torrのアルゴン雰囲気中での加熱処理を行
った場合は表面に溶融痕が観察されなかった。このこと
より減圧による表面欠陥発生の抑止効果が確認された。Even if the oscillating frequency and the exciting current for oscillating are optimized, if heating is performed at 1 atm, surface defects occur on the surface of the non-heated body. This defect can be prevented from occurring by lowering the atmospheric pressure. This example is shown below. A stainless steel plate was used as the non-heat-treated metal body, and this was used as the oscillating arc anode. 0.5 m / s in the direction perpendicular to the oscillating arc surface.
It was moved at a speed of ec and the surface pressure was observed by changing the atmospheric pressure. In 1 atmosphere of argon, small melting marks with a diameter of about 1 mm were scattered on the surface of the stainless steel plate after the heat treatment. On the other hand, when the heat treatment was performed in an argon atmosphere of 200 Torr, no melting mark was observed on the surface. From this, the effect of suppressing the generation of surface defects due to reduced pressure was confirmed.
本発明の実施例としては、いずれも被加熱処理体を金属
とし、これを陽極電極として動作させている。しかしな
がらこれを非移行型プラズマジェットの発生に応用する
ことも出来る。In each of the examples of the present invention, the object to be heat-treated is a metal, and this is operated as an anode electrode. However, it can also be applied to the generation of non-transferred plasma jets.
上記の方法に基づく、揺動プラズマアークによる加熱あ
るいは表面処理方法によれば、揺動プラズマアークに対
し相対速度を持って移動する被加熱処理金属体の表面を
揺動振幅全体にわたり、隈なくかつ任意に入熱分布を与
えながら処理できるようになり、加熱あるいは表面処理
の厳密な制御が可能になる。このため非常に空間的に均
質度の高い加熱処理や表面処理が可能になり、処理材料
の信頼性の大幅な向上、処理後の検査工程の簡略化がで
きるなど、その効果は甚だ大きい。According to the heating or surface treatment method based on the above-described method by the oscillating plasma arc, the surface of the metal to be heat-treated which moves at a relative velocity with respect to the oscillating plasma arc is distributed over the entire oscillation amplitude, and It becomes possible to perform treatment while giving an arbitrary heat input distribution, and strict control of heating or surface treatment becomes possible. For this reason, it is possible to perform heat treatment and surface treatment with extremely high spatial homogeneity, greatly improve the reliability of the treatment material, and simplify the inspection process after the treatment.
第1図は、本発明実施装置の一例を示す部分断面概念
図、第2図は、従来法と本発明法の励磁電流波形と溶融
再凝固部の形状を示し、同図(a)は、従来の正弦波形
の励磁電流により揺動した時に得られる溶融再凝固部の
形状であり、同図(b)は本発明の正弦波形の上下部を
スライスした励磁電流により揺動した場合の溶融再凝固
部の形状を示す。 1……プラズマトーチ、2……被加熱処理金属体、 3……直流プラズマ電源、4……励磁コイル、 5……励磁電流電源、 6および7……磁界により変形されたプラズマアーク、 8……被加熱処理金属体移動装置、 9……雰囲気制御用容器、10……真空排気装置、 11……ガスボンベ、 12……正弦波波形励磁電流、 13……制御された励磁電流波形、 14……従来法溶融再凝固部、 15……本発明法溶融再凝固部。FIG. 1 is a partial cross-sectional conceptual view showing an example of an apparatus for carrying out the present invention, and FIG. 2 shows an exciting current waveform and a shape of a melting and resolidifying portion of a conventional method and the present invention method, and FIG. This is the shape of the melting and re-solidifying portion obtained when oscillating by a conventional sinusoidal excitation current, and FIG. 6B shows the shape of the melting and re-solidifying portion when the upper and lower parts of the sine waveform of the present invention are oscillated by the excitation current. The shape of a solidification part is shown. 1 ... Plasma torch, 2 ... Heat-treated metal body, 3 ... DC plasma power supply, 4 ... Excitation coil, 5 ... Excitation current power supply, 6 and 7 ... Plasma arc deformed by magnetic field, 8 ... … Heat-treated metal moving device, 9… Atmosphere control container, 10… Vacuum exhaust device, 11… Gas cylinder, 12… Sinusoidal waveform excitation current, 13… Controlled excitation current waveform, 14… … Conventional method melt resolidification part, 15 …… Invention method melt resolidification part.
Claims (3)
アークを用いる加熱あるいは表面処理方法において、30
0Torr以下の減圧した雰囲気内で処理を行うことを特徴
とするプラズマアーク加熱あるいは表面処理方法。1. A heating or surface treatment method using an oscillating arc by applying an alternating external magnetic field, comprising:
A plasma arc heating or surface treatment method, wherein the treatment is performed in a reduced pressure atmosphere of 0 Torr or less.
熱及び反応分布の制御を行うことを特徴とする請求項1
に記載のプラズマアーク加熱あるいは表面処理方法。2. The heat input and reaction distribution are controlled by changing the excitation current waveform.
The method for plasma arc heating or surface treatment according to.
材料のアーク揺動面に垂直の相対速度をV/secとする
とき、励磁電流周波数HzをV/Dより高い周波数の電
流を用い交番磁界によりアークを揺動運動させることを
特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載のプラズマ
アーク加熱あるいは表面処理方法。3. When the diameter of the plasma arc is Dcm and the relative velocity of the material to be processed perpendicular to the arc oscillating surface is V / sec, the exciting current frequency Hz is alternating using a current having a frequency higher than V / D. The plasma arc heating or surface treatment method according to claim 1 or 2, wherein the arc is oscillated by a magnetic field.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108840A JPH0642990B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Plasma arc heating or surface treatment method by magnetic drive |
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| JP2108840A JPH0642990B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Plasma arc heating or surface treatment method by magnetic drive |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH049277A JPH049277A (en) | 1992-01-14 |
| JPH0642990B2 true JPH0642990B2 (en) | 1994-06-08 |
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ID=14494909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108840A Expired - Lifetime JPH0642990B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Plasma arc heating or surface treatment method by magnetic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642990B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1990
- 1990-04-26 JP JP2108840A patent/JPH0642990B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH049277A (en) | 1992-01-14 |
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